Abraham Pais foi o historiador mais proeminente da física quântica no século XX. Ele escreveu três obras-primas na década de 1980: " Sutil é o Senhor..." , sobre a obra de Albert Einstein (1982); "Inward Bound" , sobre a história da física da matéria e suas forças; e " Os Tempos de Niels Bohr" . Infelizmente, como um dos muitos protegidos devotados de Bohr, Pais permite que a obra de Bohr ofusque a fonte original de muitos dos conceitos críticos da mecânica quântica: Albert Einstein.

Em 1949, Pais organizou uma coletânea em homenagem ao septuagésimo aniversário de Einstein para a revista Reviews of Modern Physics , Volume 21, Número 3. Ele próprio não escreveu nenhum dos trinta e sete artigos, mas é surpreendente que tão poucos sejam sobre Einstein e a teoria quântica, principalmente o artigo de Louis de Broglie e a retrospectiva de Phillip Frank.

Certamente, trinta anos depois, Pais publicou um longo artigo intitulado "Einstein e a Teoria Quântica" em 1979 na Rev Mod Phys , Volume 51, Número 4. Este artigo apareceu praticamente inalterado como os capítulos 18 a 26 de Subtle is the Lord sete anos depois. Pais começou com um esboço das contribuições de Einstein para a teoria quântica.

A comunidade da física em geral recebeu a hipótese do quantum de luz com incredulidade e um ceticismo que beirava o desprezo. Como um dos arquitetos da teoria quântica anterior a 1925, a "velha" teoria quântica, Einstein rapidamente encontrou apoio entusiasmado e poderoso para uma de suas duas principais contribuições para esse campo: a teoria quântica do calor específico. (Não há razão para crer que tal apoio tenha satisfeito qualquer necessidade particular dele.) Em nítido contraste, de 1905 a 1923, ele foi um homem singular, sendo o único, ou quase o único, a levar o quantum de luz a sério.

A reação crítica à hipótese quântica de luz de Einstein, de 1905, é de grande importância para a compreensão dos primeiros desenvolvimentos da física quântica. Foi também uma reação sem paralelo na carreira científica de Einstein. Merecidamente, seus artigos anteriores a 1905 não haviam atraído muita atenção. Mas seu trabalho sobre o movimento browniano obteve uma resposta imediata e favorável. O mesmo se aplica à relatividade. Planck tornou-se um defensor da teoria da relatividade restrita apenas alguns meses após sua publicação; a geração mais jovem também tomou nota. Lorentz, Hilbert, F. Klein e outros acompanharam a evolução de suas ideias sobre a relatividade geral; após 1915, eles e outros começaram imediatamente a elaborar suas consequências. As atitudes em relação ao seu trabalho sobre a teoria do campo unificado foram em grande parte críticas. Muitos consideraram esses esforços inoportunos, mas poucos rejeitaram a ideia subjacente de imediato. Em relação à teoria quântica, no entanto, Einstein manteve-se quase constantemente à parte, de 1905 até sua morte. Esses anos abrangem dois períodos distintos, o primeiro dos quais (1905-1923) acabei de mencionar. Durante o segundo período, de 1926 até o fim de sua vida, ele foi o único, ou quase o único, a manter uma atitude profundamente cética em relação à mecânica quântica. Discutirei a posição de Einstein sobre a mecânica quântica no Capítulo 25, mas não posso deixar de afirmar desde já que o ceticismo de Einstein não deve ser equiparado a uma atitude puramente negativa. É verdade que ele sempre foi crítico da mecânica quântica, mas, ao mesmo tempo, tinha seu próprio programa alternativo para uma teoria sintética na qual partículas, campos e fenômenos quânticos encontrariam seu lugar. Einstein seguiu esse programa desde cerca de 1920 (antes da descoberta da mecânica quântica!) até o fim de sua vida. Inúmeras conversas com ele em seus últimos anos me ajudaram a obter uma melhor compreensão de seus pontos de vista.

Mas permitam-me primeiro retornar aos tempos da antiga teoria quântica. As contribuições de Einstein para ela podem ser agrupadas sob os seguintes títulos.

(a) O Quantum de Luz . Em 1900, Planck descobriu a lei da radiação do corpo negro sem usar quanta de luz. Em 1905, Einstein descobriu quanta de luz sem usar a lei de Planck. O Capítulo 19 é dedicado à hipótese do quantum de luz. A interação entre as ideias de Planck e Einstein é discutida. Um breve histórico do efeito fotoelétrico de 1887 a 1915 é apresentado. Este capítulo termina com um relato detalhado das razões pelas quais o artigo sobre o quantum de luz recebeu uma resposta tão negativa.

(b) Calores Específicos . No final do século XIX, existiam graves conflitos entre os dados sobre calores específicos e sua interpretação em termos do teorema da equipartição da mecânica estatística clássica. Em 1906, Einstein concluiu o primeiro artigo sobre efeitos quânticos no estado sólido. Este artigo mostrou a solução para esses paradoxos e também desempenhou um papel importante na formulação final da terceira lei da termodinâmica. Esses tópicos são discutidos no Capítulo 20.

(c) O Fóton . O quantum de luz, como originalmente definido, era uma porção de energia. O conceito do fóton como uma partícula com energia e momento definidos surgiu apenas gradualmente. O próprio Einstein não discutiu o momento do fóton até 1917. As relações relativísticas de conservação de energia e momento envolvendo fótons só foram escritas em 1923. O papel de Einstein nesses desenvolvimentos é discutido no Capítulo 21, que começa com a formulação, por Einstein em 1909, da dualidade onda-partícula para o caso da radiação eletromagnética e também contém um relato de sua descoberta dos coeficientes A e B e de sua preocupação inicial com a quebra da causalidade clássica. O Capítulo conclui com observações sobre o papel do efeito Compton. O leitor pode se perguntar por que o homem que descobriu a relação E = hv para a luz em 1905 e que propôs a teoria da relatividade restrita naquele mesmo ano não teria enunciado antes a relação p = hv/c . Comentarei essa questão na Seção 25d.

(d) O trabalho de Einstein sobre estatística quântica é tratado no Capítulo 23, que também inclui uma discussão sobre a contribuição de Bose.

(e) O papel de Einstein como figura de transição fundamental na descoberta da mecânica ondulatória será discutido no Capítulo 24.

Sutil é o Senhor , p. 357-359

Sutil é o Senhor: A Ciência e a Vida de Albert Einstein . Oxford University Press, EUA. (1982)

Inward Bound: Da matéria e das forças no mundo físico . Oxford University Press, EUA. (1986)

Os tempos de Niels Bohr, em Física, Filosofia e Política . Oxford University Press, EUA. (1991)

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